UFRN 2004

A reprodução de muitas plantas depende de insetos, abelhas por exemplo, que levam pólen de uma flor para a outra. As abelhas ficam positivamente carregadas ao voar, tornando-se capazes de coletar eletricamente o pólen, que é levemente condutor. A antera (em que fica o pólen) indicada na figura é eletricamente isolada. Quando uma abelha se aproxima da antera, um grão de pólen é atraído e faz contato com seu corpo.

Usando essas informações, pode-se afirmar que o campo elétrico produzido pela abelha e a variação de carga sofrida pelo grão de pólen após entrar em contato com o corpo do inseto são, respectivamente,

O equilíbrio dos corpos flutuantes é determinado, entre outras grandezas, pela intensidade do empuxo, uma força que aparece quando um objeto está total ou parcialmente imerso num fluido. Sabe-se que o sentido dessa força é contrário ao sentido da força da gravidade e que sua intensidade é proporcional à densidade e ao volume de fluido deslocado pelo objeto. Portanto, para um corpo maciço (em repouso) flutuando parcialmente imerso num fluido, a quantidade deslocada desse fluido tem

Num dia muito ensolarado, Luciana se questionou sobre como o aquecimento interno de um carro é alterado quando seus vidros são revestidos por películas. Ela sabe que, ao estacionar o carro sob o sol, com todas as janelas fechadas, por alguns minutos, o aquecimento no interior do veículo se dá predominantemente por irradiação e condução. Nessa mesma situação, se os vidros do carro estiverem revestidos por películas, a intensidade da radiação em seu interior será menor, causando um menor aquecimento. Para que o aquecimento interno do automóvel seja mínimo, deve-se usar uma película que faça a radiação solar incidente sobre ele ser maximamente

A descoberta da radioatividade foi um dos grandes feitos científicos dos tempos modernos. Ela causou tamanho impacto na ciência e na tecnologia que a cientista polonesa Marie Curie foi a primeira pessoa a ganhar dois prêmios Nobel. Uma importante aplicação do trabalho dessa cientista, o decaimento radioativo dos núcleos atômicos, é a datação de fósseis e artefatos feitos de matéria orgânica. Os seres vivos são essencialmente feitos de carbono e, enquanto vivos, carregam em si quantidades de carbono radioativo (¹⁴C ) e carbono estável (¹²C ), numa proporção fixa. Quando um animal ou planta morre, o ¹⁴C começa a decair em ¹²C , fazendo a proporção entre os dois isótopos variar ao longo do tempo. A equação que governa esse processo, juntamente com alguns dados numéricos, são mostrados no quadro abaixo.

$$N=N_0e^{-at}$$

$$a=1{,}2\times10^{-4}\ \mathrm{ano}^{-1}$$

$$\ln(0{,}92)\simeq-0{,}083$$

N₀: quantidade de núcleos no tempo t=0; N: quantidade de núcleos no tempo t; a: constante de decaimento.

Na datação, por exemplo, do Santo Sudário, um lençol de linho que supostamente envolveu o corpo de Jesus Cristo e no qual está impressa uma imagem humana, foi usada uma técnica que permitiu verificar que existe, hoje, 92% do ¹⁴C que deveria existir quando a fibra de linho foi colhida e usada para fazer o lençol.

Usando essas informações, pode-se afirmar que essa relíquia católica tem aproximadamente

O pêndulo balístico foi um dispositivo bastante usado pelos peritos em armas de fogo para medir a velocidade de um projétil, antes da invenção de aparelhos eletrônicos para esse fim. Um pêndulo desse tipo pode ser feito com um bloco de madeira suspenso por cordas, como ilustrado ao lado. Nessa ilustração, uma bala de massa m, vindo horizontalmente com velocidade v, fica cravada no pêndulo de massa M e o conjunto “bala- bloco” se eleva até uma altura h. Para fins de análise, considere g o valor da aceleração da gravidade local e suponha que a colisão, perfeitamente inelástica, seja instantânea. Face ao acima exposto, pode-se afirmar que a velocidade da bala, ao atingir o pêndulo, é:

A experiência ilustrada na figura ao lado é realizada na superfície da Terra. Nessa experiência, uma pessoa lança uma pequena esfera no mesmo instante em que um objeto que estava preso no teto é liberado e cai livremente. A esfera, lançada com velocidade v₀ , atinge o objeto após um tempo t_g. Se repetirmos, agora, essa mesma experiência num ambiente hipotético, onde a aceleração local da gravidade é nula, o tempo de colisão entre a esfera e o objeto será t₀.

Considerando desprezível a resistência do ar nessas experiências, pode-se afirmar que:

O trilho eletromagnético é um dispositivo em que a força magnética acelera intensamente um projétil, fazendo-o atingir uma grande velocidade num pequeno intervalo de tempo. A base de funcionamento desse trilho é mostrada nas figuras abaixo. Na figura 1, um projétil está bem encaixado entre os trilhos quando uma corrente elétrica muito intensa circula por eles, passando por um fusível, conforme a ilustração. Essa corrente, quase que instantaneamente, derrete e vaporiza o fusível, transformando-o num gás condutor. A circulação de corrente, nesse sistema, produz um campo magnético B⃗ capaz de originar uma força magnética F⃗ no gás, fazendo com que este impulsione o projétil (figura 2).

Tomando-se como referência a figura 2, pode-se afirmar que o campo magnético B⃗ está

Rafael gosta de fazer “pegadinhas” com seus colegas. Ele começou demonstrando um exercício físico de flexibilidade, tocando nos pés sem dobrar os joelhos (figura 1). O bem humorado Rafael, com ar de gozação, disse que seus colegas não seriam capazes de fazer esse exercício sem perder o equilíbrio do corpo e, por isso, daria a chance de eles realizarem o exercício, encostados na parede (figura 2).

FIGURA 1 – Exercício feito por Rafael. FIGURA 2 – Colega de Rafael, encostado na parede, tentando repetir o exercício.

Esse procedimento, proposto por Rafael, em vez de auxiliar, dificulta ainda mais o equilíbrio corporal da pessoa, pois a parede faz com que

Abraão está sempre inovando sua maneira de lecionar. Ele conhece bem a força do desenho caricato e tenta fazer uma espécie de “caricatura conceitual” para evidenciar sutilezas da Física Moderna. Abraão acredita que essa forma descontraída de discutir conceitos físicos favorece a apreensão do “novo” e auxilia a manutenção do senso de humor em suas aulas, nas quais ele costuma fazer algumas afirmações para serem discutidas. Uma afirmação correta feita por Abraão é:

Bárbara ficou encantada com a maneira de Natasha explicar a dualidade onda- partícula, apresentada nos textos de Física Moderna. Natasha fez uma analogia com o processo de percepção de imagens, apresentando uma explicação baseada numa figura muito utilizada pelos psicólogos da Gestalt. Seus esclarecimentos e a figura ilustrativa são reproduzidos abaixo.

A minha imagem preferida sobre o comportamento dual da luz é o desenho de um cálice feito por dois perfis. Qual a realidade que percebemos na figura ao lado? Podemos ver um cálice ou dois perfis, dependendo de quem consideramos como figura e qual consideraremos como fundo, mas não podemos ver ambos simultaneamente. É um exemplo perfeito de realidade criada pelo observador, em que nós decidimos o que vamos observar. A luz se comporta de forma análoga, pois, dependendo do tipo de experiência (“fundo”), revela sua natureza de onda ou sua natureza de partícula, sempre escondendo uma quando a outra é mostrada.

Diante das explicações acima, é correto afirmar que Natasha estava ilustrando, com o comportamento da luz, o que os físicos chamam de princípio da

Numa experiência histórica, Sir Isaac Newton observou que um feixe de luz branca proveniente do Sol pode ser decomposto num espectro de cores que se distribuem uniformemente num anteparo plano. Para meios dispersivos, o índice de refração η varia com o comprimento de onda λ. A figura 1 mostra essa variação para diferentes materiais. A figura 2 ilustra um feixe de luz branca passando por um prisma feito com um desses materiais e se decompondo num anteparo plano.

De acordo com essas informações, as cores mais prováveis das faixas 1, 2 e 3 são, respectivamente,

Uma sonda espacial pode aproveitar a energia gravitacional de um determinado corpo celeste, por exemplo um planeta, para aumentar sua velocidade e ser lançada na direção de um outro corpo celeste, conforme a figura abaixo. Esse aproveitamento de energia diminui o custo do lançamento dessa sonda num processo conhecido como “estilingue gravitacional”.

Ilustração do efeito estilingue gravitacional. A sonda se aproxima do planeta para aumentar sua velocidade.

Considere: • o sistema constituído apenas pela sonda e o corpo celeste que produzirá o efeito “estilingue gravitacional”; • a interação gravitacional da sonda com esse corpo celeste como a única interação relevante ao processo.

A partir dessas informações, pode-se afirmar que, nesse processo, em virtude de

Letícia pesquisa, num instituto de oceanografia, o comportamento de uma espécie de molusco que vive no mar em torno do arquipélago de Fernando de Noronha. Freqüentemente, ela mergulha para observar os espécimes e recolher amostras. Nessa ilha, à medida que adentramos no mar, a profundidade aumenta muito rapidamente. Por isso, para realizar um de seus mergulhos, a pesquisadora inspira profundamente e desce vários metros em apnéia (respiração presa). A pressão sobre seu corpo aumenta linearmente com a profundidade e sua temperatura interna permanece constante. À medida que Letícia atinge maiores profundidades, o volume e a pressão do ar em seus pulmões ficam, respectivamente,

O poraquê (Electrophorus electricus), peixe comum nos rios da Amazônia, é capaz de produzir corrente elétrica por possuir células especiais chamadas eletroplacas. Essas células, que atuam como baterias fisiológicas, estão dispostas em 140 linhas ao longo do corpo do peixe, tendo 5000 eletroplacas por linha. Essas linhas se arranjam da forma esquemática mostrada na figura abaixo.

Cada eletroplaca produz uma força eletromotriz $\varepsilon=0{,}15\,\mathrm V$ e tem resistência interna $r=0{,}25\,\Omega$. A água em torno do peixe fecha o circuito. Se a resistência da água for $R=800\,\Omega$, o poraquê produzirá uma corrente elétrica de intensidade igual a

O escritor Arthur Conan Doyle, criador do mais famoso detetive do mundo, Sherlock Holmes, despertou o interesse dos leitores descrevendo as habilidades desse investigador em solucionar mistérios por meio de seu apurado senso de observação e dedução. Assuma a postura de Sherlock Holmes e analise a situação descrita abaixo. Após uma ação criminosa numa casa de espetáculos, o assaltante deixou cair no local do crime seus óculos de grau. A descrição feita por uma testemunha levou à prisão imedia ta de um suspeito. Ele usava camisa vermelha, e exames revelaram ser portador de miopia em alto grau. Segundo o depoimento da testemunha, os seguintes pontos devem ser levados em conta:

§ os óculos encontrados pela polícia possuíam lentes convergentes; § o criminoso usava camisa vermelha e óculos de grau que faziam seus olhos parecerem maiores; § no momento em que a testemunha observou o criminoso, a iluminação ambiente era verde; § a miopia é conseqüência da focalização das imagens acontecer antes da retina.

Baseando-se nas afirmações dadas, pode-se afirmar que o suspeito não é culpado, pois